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1、第20卷第5期重庆工学院学报2006年5月Vol.20No.5JournalofChongqingInstituteofTechnologyMay2006【车辆工程】X重型载货汽车车架局部有限元分析12胡群,顾卿(1.湖北汽车工业学院,湖北十堰442002;2.东风汽车公司工程研究院,湖北十堰442002)摘要:为解决某重型载货汽车带拖挂行驶时车架角撑局部受力开裂问题,运用有限元方法对其进行了静态分析,并提出了解决方案,该方案实施后成功解决了上述生产实际问题.关键词:重型载货汽车;车架;角撑;有限元分析+中图分类号:U463.326文献标识
2、码:A文章编号:1671-0924(2006)05-0012-03AnalysisontheLocalFiniteElementsofHeavy-dutyTruckFrameGusset12HUQun,GUQing(1.HuBeiInstituteofAutomotiveIndustry,Shiyan442002,China;2.EngineeringResearchInstitute,DongfengAutomotiveCompany,Shiyan442002,China)Abstract:Inordertoresolvetheprobl
3、emsofframegussetcrevicewithforceduringtoweddriving,thispa2peranalyzesstaticstructuralstrengthoftheheavy-dutytruckframegussetwithfinite-elementmethods,andprovidessolutionstotheproblems,whichhasbeenprovedtobeeffectiveinsolvingtheabove-mentionedproblemsinthepractice.Keyworks:
4、heavy-dutytruck;frame;gusset;finite-elementanalyze某重型载货汽车在带拖挂行驶时,车架角撑方程,求解系统方程,得出系统特性,再由系统特[1-2]与纵梁联结处应力较高,并伴有局部开裂现象,影性求出各局部特性.响该车使用寿命和整车性能.针对该问题,对车架1.1求解过程.包括:①离散化,即将结构简化并局部进行有限元分析,在此基础上提出解决问题分为有限个单元.②单元分析,即推导出单元节点e的方案.应力和位移的关系,求出单元刚度矩阵{R}=eeee[k]{s},其中:{R}为单元节点力向量,[k]为e1
5、有限元分析法单元刚度矩阵,{s}为单元节点位移向量.③整体分析,即列出各节点的平衡方程{F}=[K]{δ},有限元分析法的基本思想是结构离散化,即其中:{F}为整体载荷向量,[K]为整体刚度矩将一个复杂、连续的整体结构转化为有限个单元阵,{δ}为整体位移向量.④求解方程,即通过解组成的集合体,其中有限个单元通过有限个节点上述平衡方程,求出节点位移和单元应力.联结.然后分析各单元特性,考虑各单元在整体结1.2分析步骤.包括:①建立力学模型,划分网构中的相互联系,从而建立整体结构的力学平衡格.为减少计算误差,模型应与实物一致(网格疏X收稿日期:
6、2006-01-15作者简介:胡群(1969-),女,湖北房县人,高级讲师,主要从事汽车工程的教学与研究.©1994-2008ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net胡群,等:重型载货汽车车架局部有限元分析13密程度、规格大小及过渡方式),尽量采用规则四汽车在带拖挂行驶时,作用力通过牵引钩、牵边形单元,主要研究区域的网格应细密,而非主要引钩支承座、外垫板、后横梁传递给角撑,作用力研究区域网格宜粗疏.若网格由小到大逐渐
7、过渡垂直于后横梁腹板(平行于x轴),所以选取由拖则多采用三角形单元.②建立数据文件.单元编号挂引起的后拉(工况1)和前压(工况2)2种载荷作时节点应排列有序,边界线与实际结构相符,三角为计算载荷,载荷大小为2t.形单元内角不能大于135°,避免出现尖角.四边形纵梁截开处做全约束处理,约束了x、y、z三单元相邻两边边长之比不可太大.单元不能出现个方向的位移自由度和旋转自由度.角撑、后横内节点.③计算并分析结果.梁、角撑上下加强板均约束了3个自由度:y方向位移自由度、x方向旋转自由度、z方向旋转自由2结构模型化度.2.3建立有限元模型.车架的纵
8、梁、后横梁、角撑2.1结构简介.某重型载货汽车车架后拖挂部位等均为冲压而成的薄钢板结构,故采用四边形和装配关系如图1所示.角撑和一侧纵梁通过3个三角形板单元处理,铆钉采用梁单元处
